甘氨酸对心肌缺血性损伤的防治作用及机制研究

甘氨酸对心肌缺血性损伤的防治作用及机制研究

张齐好[1]2003年在《甘氨酸对心肌缺血—再灌注损伤的防治作用及机制研究》文中提出目的:甘氨酸(glycine,GLY)是一种最简单的氨基酸。在我们先前的研究中发现,GLY不仅可以直接拮抗内毒素的多种生物学活性,而且还具有保护心脏的作用,能够有效地对抗内毒素所致的心肌损伤及垂体后叶素(pituitrin,Pit)诱导的心肌缺血性损伤。本实验是在上述研究的基础上,进一步探讨GLY对心肌缺血-再灌注损伤(myocardial ischemia-reperfusion,MI/R)的防治作用及机制,为防治缺血性心脏病提供新的思路与方法。 方法:小鼠随机分为5组,以不同药物定时定量灌胃(0.25mL/10g,2次/d)处理。1周后,腹腔注射Pit30U/kg,间隔30min后再腹腔注射硝酸甘油(nitroglycerin,Nit)10mg/kg复制急性MI/R模型。同时记录不同时点的肢体Ⅱ导联心电图,观察小鼠心电图J点及心率的变化。4h后,取出小鼠心脏,分别用比色法和硝酸还原酶法,检测各组小鼠心肌组织中一氧化氮合酶(nitri coxide synthase,NOS)、诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)的活性及一氧化氮(nitric oxide,NO)的含量,观察GLY对这些活性物质的影响;用逆转录-多聚酶链式反应(RT-PCR)测定各组小鼠心肌组织Bcl-2 mRNA的表达,观察GLY对其表达量的影响。 结果:心电图结果显示,Pit诱导心肌缺血的动物,心电图J点明显降低,心率明显减慢。MI/R+Gly组在不同时点的J点及心率变化幅度较小,显着小于MI/R组(P<0.05,P<0.01);MI/R+Gly组心肌组织总NOS活性及NO含量升高,而iNOS活性下降,与MI/R组相比,有显着性差异(P<0.01);MUR+Gly组Bcl-2扩增产物也较MI/R组明显增多(P<0.01)。 结论:预防性口服适量GLY有利于保护心脏,减轻MI/R引发的损伤,维持良好的心功能状态。表现在心电图上,GLY降低急性心肌缺血动物心电图J点及心率的变化幅度。GLY的这一作用可能与其增加缺血再灌注心肌组织中NOS的活性及NO的生成,抑制iNOS的活性;促进缺血再灌注心肌Bcl-2 mRNA的表达有关。

周琼, 陆大祥, 付咏梅, 王华东[2]2002年在《甘氨酸对小鼠心肌缺血性损伤的防治作用研究》文中研究表明目的 :探讨甘氨酸 (GLY)对心肌缺血性损伤的防治作用。方法 :预先给予昆明种小鼠 2 0 %GLY 0 0 2 5mL/g灌胃 ,每日 2次 ,1周后腹腔注射垂体后叶素 2 0U/kg诱导急性心肌缺血 ;观察心电图的变化及心肌组织一氧化氮合酶 (NOS)、超氧化物歧化酶 (SOD)、脂质过氧化物丙二醛 (MDA)的含量。结果 :①GLY明显减少缺血心脏的心电图J点的变化幅度 ;②GLY显着增加心肌组织NOS、SOD的活性 ,而使心肌组织MDA含量显着降低。结论 :GLY有预防缺血性损伤 ,保护心脏的作用 ,其机制可能与增加NOS、SOD活性和减少MDA含量有关。

周琼[3]2002年在《甘氨酸对心肌缺血性损伤的防治作用及机制研究》文中认为目的:甘氨酸(glycine,GLY)是一种最简单的氨基酸,它不仅能拮抗以脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)为主要成分的内毒素的生物活性,而且还是一种有效的细胞保护剂。本室的最新研究发现它还能有效地对抗LPS所致的心肌损伤。本实验是在上述研究的基础上,进一步研究GLY对小鼠心肌缺血性损伤的防治作用及机制,为研制有效防治心血管疾病的药物提供理论依据。 方法:(1)用垂体后叶素(pituitrin,Pit)复制小鼠急性心肌缺血模型,测定Ⅱ导联心电图,观察GLY对心肌缺血心电图的影响;(2)分别用比色法、黄嘌呤氧化酶法和硫代巴比妥酸盐法测定心肌组织一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的活性和脂质过氧化产物丙二醛(malondiadehyde,MDA)的产生,观察GLY对这些生物活性物质的活性或产生的影响;(3)用逆转录-多聚酶链式反应(RT-PCR)测定心肌组织HSP70mRNA表达情况,观察GLY对缺血心肌HSP70mRNA表达的影响。 结果:比较四组心电图结果,GLY+Pit组心电图J点的抬高幅度明显低于Pit组(P<0.01);心肌组织中NOS,SOD的活性显着高于Pit组(P<0.01),而MDA的含量则低于Pit组(P<0.01);GLY组心肌组织的HSP70 mRNA的表达也显着高于Pit组(P<0.01)。 结论:(1)GLY可以降低心肌缺血心脏心电图中J点抬高的幅度;(2)GLY能增加缺血心肌组织的NOS和SOD释放,减少MDA的产生;(3)GLY能够促进缺血心肌组织HSP70mRNA的表达。通过这些结果初步证明GLY能改善心肌的缺血状态,有保护心肌、对抗心脏缺血性损伤的作用。

赵雪[4]2006年在《甘氨酸受体在心肌细胞缺氧复氧损伤中的作用机制研究》文中研究说明目的 本实验是在先前发现甘氨酸(Glycine)有心脏保护作用及在心肌细胞上发现有甘氨酸受体的基础上,进一步从自由基代谢、细胞内钙超载及细胞凋亡等方面探讨甘氨酸受体在心脏保护中的作用,并用甘氨酸受体阻断法和消除细胞外氯离子法证明甘氨酸受体的性质。 方法 1、利用原代培养的SD大鼠乳鼠心肌细胞建立心肌缺氧/复氧(anoxia/reoxygenation,A/R)模型,实验分为9组:(1)对照组;(2)甘氨酸组;(3)士的宁组;(4)消除细胞外氯离子+甘氨酸组;(5)A/R组;(6)(甘氨酸+A/R)组;(7)(士的宁+A/R)组;(8)(甘氨酸+士的宁+A/R)组;(9)(消除细胞外氯离子+甘氨酸+A/R)组。测定各组培养心肌细胞内超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)的含量。 2、利用原代培养的SD大鼠乳鼠心肌细胞建立心肌缺氧/复氧(anoxia/reoxygenation,A/R)模型,实验分组同上。测定心肌细胞存活率,各组用Fluo—3/AM染色测钙和Annexin V-FITC/PI双染色测细胞凋亡率,流式细胞仪检测。 结果 (1)A/R组SOD、NO含量低于对照组(P<0.05),而MDA含量高于对照组。A/R组用甘氨酸处理后SOD、NO含量升高,MDA含量降低,与A/R组比较差异有统计学意义。而A/R组用甘氨酸+士的宁处理后,甘氨酸的上述保护作用被士的宁阻断,与A/R组比较差异无统计学意义。消除细胞外氯离子+甘氨酸+A/R时,甘氨酸的保护作用也被阻断,与A/R组比较差异无统计学意义。 (2)A/R组心肌细胞内游离钙的浓度和细胞凋亡率高于对照组(P<0.05)。A/R组用甘氨酸处理后心肌细胞内游离钙的浓度和细胞凋亡率降低,与A/R组

张齐好, 陆大祥, 王华东, 戚仁斌, 付咏梅[5]2004年在《甘氨酸对心肌缺血-再灌注小鼠一氧化氮系统和Bcl-2mRNA表达的影响》文中研究表明目的 :探讨甘氨酸 (Gly)对心肌缺血 -再灌注 (MI/R)损伤的防治作用及机制 ,为临床缺血性心脏病的防治提供新的思路与方法。方法 :将小鼠随机分为 5组 ,以Gly等药物定量灌胃处理。 1周后 ,腹腔注射垂体后叶素和硝酸甘油复制MI/R模型 ,同时记录不同时点的肢体Ⅱ导联心电图。 4h后 ,分别用比色法和硝酸还原酶法检测小鼠心肌组织中一氧化氮合酶 (NOS)、诱导型一氧化氮合酶的活性 (iNOS)和一氧化氮 (NO)的含量 ;用逆转录 -多聚酶链式反应 (RT -PCR)测定各组小鼠心肌组织Bcl-2mRNA的表达。结果 :MI/R组小鼠心电图J点发生明显偏移。Gly预处理组小鼠心肌组织总NOS活性、NO含量及Bcl-2mRNA的表达显着升高 ,而iNOS的活性显着下降。结论 :Gly能保护心脏 ,减轻MI/R引发的损伤。Gly的这一作用可能与其增加缺血再灌注心肌组织中NOS的活性及NO的生成 ,抑制iNOS的活性 ,以及促进Bcl-2mRNA的表达有关

李晓娟, 陆大祥, 王华东, 戚仁斌, 王彦平[6]2004年在《甘氨酸对缺氧/复氧心肌细胞[Ca~(2+)]i和TNF-α浓度的影响》文中研究指明目的 :观察甘氨酸对缺氧 /复氧心肌细胞内游离钙、心肌细胞存活率和TNF -α浓度的影响。方法 :利用原代培养的SD大鼠乳鼠心肌细胞建立心肌缺氧 /复氧 (H/R)模型 ,实验分 7组 :①对照组 ;②缺氧 /复氧 (H/R)组 ;③ 0 5mmol/L甘氨酸 (GLY) +H/R组 ;④ 1 0mmol/LGLY +H/R组 ;⑤ 2 0mmol/LGLY +H/R组 ;⑥ 4 0mmol/LGLY +H/R组 ;⑦ 4 0mmol/LGLY对照组。结果 :在一定浓度范围内 (0 5 - 2 0mmol/L) ,甘氨酸能抑制缺氧 /复氧损伤引起的细胞内钙超载 ,并呈现剂量依赖性关系 ,在 2 0mmol/L浓度水平 ,达到最佳抑制效应。甘氨酸能抑制心肌细胞产生TNF -α ,避免心肌H/R损伤的加重 ,增加心肌细胞的存活率。结论 :甘氨酸对缺氧 /复氧心肌具有保护作用 ,其机制与抑制钙超载 ,减少TNF -α的生成有关。

李晓娟, 陆大祥, 戚仁斌, 王华东, 付咏梅[7]2008年在《甘氨酸对缺氧/复氧离体大鼠心脏功能的作用》文中研究说明目的:观察甘氨酸(glycine,GLY)对缺氧/复氧离体心脏功能的影响,探讨甘氨酸对心肌缺血-再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤的防治作用及其机制。方法:利用Langendorff灌流装置复制心肌缺氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)模型,观察不同浓度GLY处理后心脏左室收缩压(left ventricular systolic pressure,LVSP)、左室舒张末压(left ventricular end diastolic pressure,LVEDP)、左室发展压(left ventricular developed pres-sure,LVDP=LVSP-LVEDP)、左室收缩压最大上升/下降速率(the maximum rising and dropping rates of left ventricular pressure,dp/dtmaxand dp/dtmin),并在相应的时点分别测定冠脉流出液中的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性和丙二醛(malondialdehyde,MDA)的水平。结果:H/R后各时点大鼠心功能各指标均低于缺氧前;GLY处理组复氧后心功能各指标均高于H/R组,并拮抗损伤导致的SOD减少和MDA升高。结论:一定浓度的GLY能显着改善缺氧/复氧心肌的舒缩功能,其机制可能与其提高SOD活性抑制脂质过氧化反应有关。

李晓娟[8]2004年在《甘氨酸对离体缺氧/复氧心肌功能、心肌细胞[Ca~(2+)]_i和TNF-α释放的影响》文中提出目的:观察甘氨酸(glycine,GLY)对缺氧/复氧离体心脏心功能、心肌细胞内游离钙、心肌细胞存活率和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis fator-α,TNF-α)浓度的影响,进一步探讨甘氨酸对心肌缺血-再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤的防治作用及其机制,为防治缺血性心脏病提供新的思路和方法。 方法:第一部分实验利用Langendorff灌流装置复制心肌缺氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)模型模拟心肌I/R,观察GLY对心功能的影响。将29只SD大鼠随机分为4组:①对照组 ②H/R组 ③0.05% GLY+H/R组 ④GLY对照组,观察各组左室收缩压(left ventricular systolic pressure,LVSP)、左室发展压(left ventricular developed pressure,LVDP=LVSP-LVEDP)、左室收缩压最大上升速率(dp/dt_(max))和左室舒张压最大下降速率(dp/dt_(min)。第二部分利用原代培养的SD大鼠乳鼠心肌细胞建立心肌H/R模型,实验分7组:①对照组 ②H/R组 ③低浓度甘氨酸(GLY)+H/R组 ④中浓度GLY+H/R组 ⑤较高浓度GLY+H/R组,⑥高浓度GLY+H/R组,⑦高浓度GLY对照组,观察心肌细胞内游离钙、心肌细胞存活率和TNF-α浓度。 结果:(1)心功能结果显示:H/R后各时间点大鼠心脏的LVSP,LVDP,dp/dt_(max),dp/dt_(min)均低于缺氧前,各指标亦低于其余3组并且随着复氧时间的延长有所回升,直至复氧结束时H/R组LVDP,dp/dt_(max),dp/dt_(min)仍低于其余各组(P<0.01,P<0.05)。GLY+H/R组复氧后LVSP,LVDP,dp/dt_(max),dp/dt_(min)在各时点均高于H/R组,各指标随着复氧时间的延长也有所回升。(2)心肌细胞培养结果显示:H/R处理后,心肌细胞内游离钙的浓度明显高于对照组(P<0.01)。GLY(0.5-2.0)mmol/L能显着降低H/R心肌细胞内游离钙升高的程度,并呈剂量依赖关系,其中GLY(2.0 mmol/L)作用于H/R心肌细胞时,细胞内游离钙浓度最接近对照组游离钙浓度,明显低于H/R组(P<0.01)。GLY(2.0 mmol/L)+H/R组心肌细胞的存活率明显高于H/R组(P<0.01)、TNF-α的生成明显低于H/R组(P<0.05)。 结论:(1)一定浓度(0.5-2.0 mmol/L)的GLY,能显着减轻离体大鼠心脏缺氧后的复氧损伤,改善缺氧/复氧心肌的收缩和舒张功能,保护心脏。(2)一定浓度的GLY能够降低缺氧/复氧心肌细胞内[Ca~(2+)]i,抑制细胞内钙超载,保护心肌。(3)GLY能够减少心肌细胞产生和释放TNF-α,提高心肌细胞存活率。(4)GLY可能通过抑制缺氧暨南大学硕士学位论文甘氨酸对离体缺氧/复氧心肌功能、心肌细胞「C犷十1;和TNF一a释放的影响/复氧心肌产生和释放TNF一。、抑制细胞内钙超载而减轻心肌细胞的损伤和死亡,从而发挥维护和改善心功能、保护心脏的作用。

崔一然[9]2017年在《丹红注射液抗脑缺血作用及机制研究》文中研究表明研究背景脑卒中,属于中医“中风病”范畴,具有叁高(高发病率、高致残率、高致死率)特点。根据病因不同可分为缺血性与出血性,在我国以缺血性脑卒中为主,提高中风治疗与预防水平,降低“叁高”是其当务之急,也是国内外研究的热点和难点。缺血性脑卒中病理过程是一个多因素、多环节、多途径损伤的酶促级联反应,其具有复杂的网络分子机制。中医认为,脑卒中之证有风、火、痰、瘀、虚之别,但瘀阻脑络是贯穿中风病始终的病理核心,故中医常用活血化瘀法治疗缺血性脑卒中。研究显示,活血化瘀方可改善缺血瀑布级联反应的初始即缺血区的血液供应,但在临床上缺血性脑卒中治疗目标不仅在于对缺血区血液供应的改善,同时也要阻断脑缺血后“瀑布级联反应”分子链。揭示活血化瘀方在脑缺血瀑布级联反应中的作用及抗脑缺血分子网络机制,不仅有助于中医活血化瘀法科学内涵的阐释,亦为活血化瘀方在临床防治脑缺血提供了理论依据。基于此,本研究以活血化瘀代表方-丹红方(丹红注射液)作为切入点,从脑缺血病理反应不同环节结合蛋白质及代谢组学技术,综合阐释丹红注射液抗脑缺血的作用特点及相关机制,以期从分子层面阐释活血化瘀方防治脑缺血作用机理。该研究方向获得了国家自然基金重点项目的资助(No.81330086),本课题属于该项目的研究内容之一。研究内容本研究分为两个方面,文献综述与实验研究。文献综述:系统回顾了脑缺血病理机制及与其相关信号转导通路,并对丹红注射液临床疗效、药理作用及其相关机制进行了梳理,以期为后期实验研究提供方向和参考。实验研究:本研究在对丹参、红花药对配伍特点以及丹红注射液抗脑缺血“量-效”,“时-效”研究的基础上,从脑缺血病理过程中相关环节考察丹红注射液抗脑缺血的作用,并采用组学技术,从蛋白质及氨基酸代谢层面,综合阐释丹红注射液抗脑缺血作用机理,以期为脑缺血现代研究及活血化瘀方防治脑缺血提供深层次认识。实验内容共包括叁个部分:1.基于数据挖掘的丹参、红花药对配伍特点研究:基于《中医方剂大辞典》及《中药成方制剂》数据库,应用“中医传承辅助平台”系统,提取含丹参、红花药对的方剂,运用软件的关联规则,改进的互信息法等数据挖掘方法,客观地分析丹参、红花药对的组方规律和特点,以期更好地理解丹红注射液配伍的原理和适应证,为后续相关实验研究提供理论支持。2.基于脑缺血病理反应相关环节的丹红注射液抗脑缺血作用研究:通过不同剂量丹红注射液干预大鼠脑缺血模型,在筛选出最佳剂量的基础上,观察丹红注射液对12h、24h脑缺血的干预作用,并从神经元凋亡及血脑屏障方面考察丹红注射液在脑缺血病理级联反应中不同环节的保护作用,从而初步明确丹红注射液抗脑缺血的作用特点,为后期机制研究奠定基础。3.基于组学技术的丹红注射液抗脑缺血作用机制研究:在明确丹红注射液对脑缺血不同环节具有保护作用的基础上,利用蛋白质组学技术,考察丹红注射液对脑缺血状态下海马组织中蛋白质谱的影响,通过数据分析和挖掘,筛选出具有特征变化的相关蛋白以及这些蛋白可能富集到的通路,并对相关蛋白质进行验证;同时利用靶标代谢组学技术,进一步考察了其对脑缺血状态下大脑皮层相关氨基酸代谢变化情况,进而从不同层面综合阐释丹红注射液对脑缺血的保护作用机制。实验结果1.基于数据挖掘的丹参、红花药对配伍特点研究结果共纳入方剂39首、中成药74种,其中发现丹参、红花常与活血、行气之品联用,且绝大部分药物归心、肝经,主以胸痹、真心痛、心悸、中风、瘀血疼痛证、妇科病等为治疗病证。2.基于脑缺血病理反应相关环节的丹红注射液抗脑缺血作用特点研究(1)丹红注射液抗脑缺血量-效、时-效研究不同剂量(1.44、0.72、0.36、0.18mL/kg)丹红注射液干预脑缺血模型大鼠,以0.72mL/kg效果最佳,且0.72 mL/kg、0.36 mL/kg、0.18 mL/kg剂量之间呈现量效关系,0.72mL/kg丹红注射液抗脑缺血作用24h疗效优于12h。(2)丹红注射液对脑缺血大鼠血脑屏障通透性的影响丹红注射液除可改善脑缺血大鼠神经功能评分、脑梗死体积外,还可以减轻脑水肿和血脑屏障崩解程度,并对脑缺血状态下脑组织、心肌组织中的α-actinin蛋白含量均有调整作用,提示α-actinin蛋白变化可能是丹红注射液治疗脑病、心病的共同分子生物学基础之一。(3)丹红注射液对脑缺血大鼠神经凋亡的影响脑缺血后大鼠海马组织表现出神经细胞凋亡,缺血诱导了 Apaf-1及其下游分子Caspase-9、Caspase-3的表达,并且增加Bax表达,降低Bcl-2的表达,从而降低Bcl-2/Bax比值;丹红注射液可显着抑制Apaf-1及Caspase-9、Caspase-3的激活,逆转Bax、Bcl-2蛋白表达以及Bcl-2/Bax比值的变化。提示丹红注射液可通过抑制脑缺血大鼠海马组织Apaf-1的表达,从而抑制Caspase信号通路活性来发挥抗凋亡的作用,使Caspase介导的缺血核心周边半暗带细胞凋亡扩展减慢。3.基于组学技术的丹红注射液抗脑缺血作用机制研究(1)基于靶标代谢组学的丹红注射液抗脑缺血作用研究研究显示:脑缺血大鼠供能氨基酸(Val、Ile、Leu、Lys)和神经递质类氨基酸(Gln、Glu、Gly、Ser、Tau、Tyr、Phe)变化显着,丹红注射液可选择性调节脑中供能氨基酸的异常,降低Glu含量,并抑制Gln、Gly、Ser对其兴奋毒性的放大。提示丹红注射液可通过改善脑能量代谢和神经递质氨基酸的释放/合成,进而发挥脑保护作用。(2)基于蛋白质组学的丹红注射液抗脑缺血作用机制研究以蛋白质组学为研究手段,发现与丹红注射液抗脑缺血作用显着相关的蛋白有12个(Gsk-3β、Cnsklg1、Gpc4、Ctbp2、Acta2、Apc、Akt1、Sos1、Prkaa1、Eef2、Flnc、Rap1a),主要富集于WNT信号通路、AMPK信号通路以及MAPK信号通路,并对其蛋白质相互作用网络关系进行分析,获得以Gsk-3β和Akt1为中心节点的与其它潜在靶标蛋白共同组成的蛋白网络,结合验证实验发现除Ctbp2外其余11个蛋白质免疫印迹结果与质谱结果表达趋势一致,且Gsk-3β蛋白抑制剂阻断实验亦证实了丹红注射液参与了候选蛋白质在脑缺血损伤海马组织中的表达变化。综上所述,通过本研究初步揭示了丹红注射液抗脑缺血的作用特点、蛋白网络、相关信号通路以及氨基酸代谢情况,从而系统阐释活血化瘀方(丹红注射液)抗脑缺血的作用及其机制;另外,所获得的蛋白网络可能是脑缺血病理机制的核心单元,进而为认识和防治脑缺血提供参考和依据。本研究创新点1.揭示了丹红注射液抗脑缺血作用与改善能量代谢、神经递质氨基酸的释放/合成,抑制神经元凋亡以及保护血脑屏障有关;2.揭示了丹红注射液抗脑缺血作用相关的由12个蛋白组成的网络,涉及叁条信号通路,即WNT信号通路、AMPK信号通路和MAPK信号通路。

张蒙[10]2017年在《2,3,5,4'-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷对心肌缺血再灌注损伤的作用研究》文中研究表明研究背景:心肌缺血会导致心肌组织局部缺血性坏死,药物溶栓、冠脉介入术和冠脉旁路移植术等可以使缺血心肌及时恢复血流,缓解组织缺氧和能量缺乏的状态,但恢复心肌血供在短时间内会加重原有的缺血性心肌损伤,还可导致心律失常、心肌顿抑、微血管功能障碍甚至不可逆性心肌损伤,这种现象被称为心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia/reperfusion,MI/R)。目前,临床上亟待探寻有效的干预方法。2,3,5,4'-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷(2,3,5,4′-Tetrahydroxystilbene-2-O-β-D-Glucoside,TSG;简称二苯乙烯苷)为白色无定形粉末,易溶于水、甲醇和乙醇,分子量为406,是何首乌中的生物活性成分。二苯乙烯苷具有抗氧化、清除自由基、抗衰老、抗肿瘤、神经保护等多种药理活性。此外,有研究表明,二苯乙烯苷在心血管疾病中也发挥了重要的保护作用,如抑制心肌纤维化、抗心肌肥厚、延缓动脉粥样硬化进展等,但二苯乙烯苷能否减轻心肌缺血再灌注损伤国内外尚缺乏报道。Notch信号通路是一个进化上保守的细胞间信号传导通路,其广泛参与细胞的生长、增殖、分化以及器官的发育等过程,Notch信号通路的活化参与了多种氧化应激和炎症病理过程。我们前期研究发现,激活Notch1信号通路可发挥心肌保护作用,而Notch1及其下游Hes1信号在二苯乙烯苷心肌保护中的作用及机制尚无报道。内质网是哺乳动物细胞中一种重要的细胞器,是细胞的钙储存库,是分泌性蛋白和膜蛋白的合成、折迭、运输以及修饰的场所,还参与固醇激素的合成及糖类和脂类代谢。目前已经证实,内质网应激介导的心肌凋亡在心肌缺血再灌注损伤中发挥着重要作用。因此,减轻心肌缺血再灌注损伤引发的内质网应激,抑制内质网应激介导的心肌凋亡通路,对于抗心肌缺血再灌注损伤具有重要意义。有研究表明,药物或缺血预处理等干预内质网心肌凋亡转导通路可以有效减轻心肌缺血再灌注损伤。研究目的:为了进一步明确二苯乙烯苷的心肌保护作用及机制,本研究旨在通过在体及体外实验探讨Notch1/Hes1信号通路及内质网应激相关信号通路介导二苯乙烯苷抗心肌缺血再灌注损伤的作用及机制。研究方法:1、C57B1/6小鼠心肌缺血再灌注手术:戊巴比妥钠常规麻醉小鼠,做气管插管,连接动物呼吸机。开胸显露心脏并结扎冠状动脉左前降支,以结扎后心前区组织变白为缺血开始时间点,30分钟后松开线结,开始再灌并计时。2、C57B1/6小鼠超声心动图检测:心肌缺血再灌注后采用异氟烷吸入麻醉小鼠,待小鼠心率恢复平稳后,用Vevo770小动物超声仪检测心脏功能并计算左室射血分数(LVEF)及左室短轴缩短率(LVFS)。3、血清肌酸激酶及乳酸脱氢酶测定:心肌缺血再灌注后,取小鼠血样,分别按照说明书对血清肌酸激酶及乳酸脱氢酶进行检测。4、组织TUNEL法检测凋亡:将心肌组织用TUNEL及DAPI荧光染色,采集荧光照片,以绿色数量/蓝色数量为心肌组织凋亡率,进行统计分析。5、体外模拟心肌缺血再灌注损伤:用经典的模拟缺血液培养H9c2细胞,并将培养体系置于95%N2和5%CO2的无菌环境,37℃缺血2小时;缺血结束后换为正常培养基模拟再灌,并将培养体系置于常规孵箱,模拟再灌4小时。6、细胞活力检测:将H9c2细胞传代至96孔板,对细胞进行相关处理后,使用CCK-8试剂盒,调整酶标仪至450nm,测定每孔吸光度,检测细胞活力。7、细胞TUNEL法检测凋亡:细胞处理结束后,用多聚甲醛固定,0.1%TritonX-100打孔,避光使用TUNEL及DAPI荧光染色,采集荧光照片,以绿色数量/蓝色数量为细胞凋亡率,进行统计分析。8、Western blot检测蛋白表达:按说明书配制SDS-PAGE蛋白电泳凝胶,蛋白电泳结束后进行转膜,然后用脱脂牛奶封闭,并分别孵育对应的一抗和二抗;最后滴加发光液,用凝胶成像分析系统成像和配套软件(ImageLab)进行分析。9、统计分析方法:采用GraphPad Prism进行统计学分析,实验结果数据均以平均值±标准差表示,组间比较采用单因素方差分析,若总体差异显着,再以t检验分析相应两组间的显着性差别;以P<0.05表示有统计学差异。研究结果:1、在体实验结果:二苯乙烯苷可显着提高缺血再灌注小鼠的左室射血分数(LVEF)和左室短轴缩短率(LVFS),改善小鼠心功能。二苯乙烯苷可显着减少缺血再灌注损伤引起的心肌细胞凋亡,抑制凋亡通路标志蛋白,下调肌酸激酶和乳酸脱氢酶水平,同时激活Notch1/Hes1信号通路,抑制PERK-e IF2α-ATF4-CHOP介导的内质网应激信号通路,减轻小鼠心肌缺血再灌注损伤。2、体外实验结果:二苯乙烯苷可显着减少缺血再灌注损伤引起的H9c2细胞凋亡,同时激活Notch1/Hes1信号通路,抑制PERK-eIF2α-ATF4-CHOP介导的内质网应激信号通路。加入Notch1/Hes1信号通路阻断剂DAPT后,二苯乙烯苷对H9c2细胞的保护作用减弱,对内质网应激的抑制作用也减弱,细胞凋亡增加。研究结论:1、二苯乙烯苷可以显着减轻心肌缺血再灌注损伤。我们发现二苯乙烯苷可显着减轻心肌缺血再灌注损伤后心肌细胞凋亡水平,改善心功能,并抑制心肌缺血再灌注损伤诱发的内质网应激水平,下调心肌凋亡信号,从而保护心肌功能。2、激活Notch1/Hes1信号通路可能是二苯乙烯苷保护心肌缺血再灌注损伤的重要机制。二苯乙烯苷可激活Notch1/Hes1信号通路,抑制PERK-e IF2α-ATF4-CHOP介导的内质网应激信号通路;表明Notch1信号可能是二苯乙烯苷发挥心肌保护作用的重要靶点。

参考文献:

[1]. 甘氨酸对心肌缺血—再灌注损伤的防治作用及机制研究[D]. 张齐好. 暨南大学. 2003

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甘氨酸对心肌缺血性损伤的防治作用及机制研究
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